2017 Fiscal Year Annual Research Report
Understanding the spatial structure of impurity transport characteristics with a new tracer-encapsulated solid pellet and its applied research
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15H04234
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
田村 直樹 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (80390631)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 千尋 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (30321615)
庄司 主 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (00280602)
村上 泉 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (30290919)
向井 清史 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (90632266)
舟場 久芳 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (40300727)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | プラズマ / 核融合 / ヘリカル / 不純物輸送 / 不純物トレーサー / トレーサー内蔵固体ペレット / TESPEL |
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| Outline of Annual Research Achievements |
遅れていた入射角可変機構付きTESPEL入射装置に対する中性子及びガンマ線対策を平成２９年度早々に終え、平成２８年度から年度を跨いで実施されていた核融合科学研究所の大型ヘリカル装置（LHD）でのプラズマ実験において、同装置を用いた本研究課題に関する実験を実施することができた。不純物トレーサー注入位置を細かく調整できるように、不純物トレーサーとして「塩素」を含んだジクロロポリスチレンで構成された不純物トレーサー含有殻を二重殻TESPELの内殻にしたもの、外殻にしたもの、それぞれを用いて実験を行ったところ、不純物トレーサー含有殻を内殻とした場合は問題なく入射できたものの、同殻を外殻とした場合はプラズマに侵入する前に壊れている可能性が高いことが分かった。現在、同殻を外殻とする二重殻TESPELの改善を進めるとともに、得られた実験データの解析を行っているところである。また、高放射損失運転の高度化に最適な入射物質の選定のために、これまで入射したことのない高原子番号の不純物トレーサーを封入したTESPEL入射実験も行い、高度化のための基礎データを取得することができた。さらに、平成２８年度から引き続いて実施されたLHDでのプラズマ実験では、これまで行ってきた軽水素プラズマでの実験に加えて、重水素プラズマでの実験も可能となった。このため、不純物輸送における主イオンの質量依存性についても研究を進め、その初期的結果を得ることができた。
国内外で開催されたワークショップや学会に参加して、本研究で得られた成果などをについて報告した。本研究での成果を含めて、研究代表者のこれまでの業績が認められ、第16回Hモードの物理と輸送障壁に関する国際ワークショップにおいて、閉じ込め改善モードにおける不純物も含めた粒子輸送に関する招待レビュー講演を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成２９年度は核融合科学研究所のLHDでのプラズマ実験において、本研究課題に関する実験を実施することができた。得られた実験データの解析を進めているところであるが、一次元不純物輸送コードによる計算の高度化作業が一部進んでいないため、不純物輸送係数の空間構造モデルの詳細化作業に遅れが生じている。ただし、高放射損失放電の高度化のための基礎データが取得できたことや、新たな展開として不純物輸送における主イオンの質量依存性に関する初期的結果が得られたことなど、研究全体としては一定の進展が見られた。以上のことから、本研究はやや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度が本研究課題の最終年度であることから、不純物輸送特性の空間構造モデルの精度向上及びその結果を利用した高放射損失運転の高度化の試みのまとめの作業を行う。いずれもまだ実験が必要なため、本年度の平成３０年１０月から平成３１年２月まで実施される核融合科学研究所のLHDでのプラズマ実験において、本研究課題に関する実験を実験分担者と協力して実施する。このために必要な光学部品、真空部品、電気部品を消耗品費で購入する。
前年度に引き続き、国内外で開催されるワークショップや学会に参加して、本研究の進捗状況及び成果のまとめについて報告し、外的評価を受ける。それと同時に、本研究で得られた成果をまとめて、コミュニティにおいて認知度の高い学術論文誌に投稿する。
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[Presentation] Carbon impurities behaviour of high-ion-temperature discharges with deuterium in the Large Helical Device2017
Author(s)
K. Mukai, K. Nagaoka, H. Takahashi, M. Yokoyama, S. Murakami, H. Nakano, K. Ida, M. Yoshinuma, R. Seki, S. Kamio, Y. Fujiwara, T. Oishi, M. Goto, S. Morita, T. Morisaki, M. Osakabe and the LHD Experiment Group
Organizer
21st International Stellarator-Heliotron Workshop
Int'l Joint Research
